一种改性三聚氰胺型甲醛树脂制备粘合剂的方法与流程

本发明涉及粘合剂，具体是涉及一种改性三聚氰胺型甲醛树脂制备粘合剂的方法。

背景技术：

1、橡胶粘合剂是一类以氯丁、丁腈、丁基硅橡胶、聚硫等合成橡胶或天然橡胶为主体材料配制成的粘合剂。它具有优良的弹性,适于粘接柔软的或热膨胀系数相差悬殊的材料，例如橡胶与橡胶、橡胶与金属、塑料、皮革、木材等材料之间的粘接。在飞机制造、汽车制造、建筑、轻工、橡胶制品加工等部门有着广泛的应用。

2、三聚氰胺甲醛树脂具有较大的化学活性、很高的胶接强度，耐水能力高，热稳定性高，低温固化能力较强，耐磨性，但是固化后，胶层容易破裂不宜单独使用，应用改性的三聚氰胺树脂胶。

3、因此，本发明采用改性三聚氰胺型甲醛树脂制备一种适用于橡胶用间甲白体系用的粘合剂。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种改性三聚氰胺型甲醛树脂制备粘合剂的方法。

2、本发明的技术方案是：一种改性三聚氰胺型甲醛树脂制备粘合剂的方法，包括以下步骤：

3、s1、原料配比：

4、原料按重量份数计包括：100份氯丁橡胶、20～30份改性三聚氰胺甲醛树脂、10～15份炭黑、2～3份耐候剂、1～2份抗氧化剂、1～1.5份防老剂、0.8～1份流平剂、6～10份甘油、0.5～1份二乙基二硫化钼以及0.5～0.9份热稳定剂；

5、s2、混炼：

6、在50～60℃下对氯丁橡胶进行塑炼，塑炼10～15min后，向60～70份氯丁橡胶中加入5～10份改性三聚氰胺甲醛树脂、炭黑、抗氧化剂、防老剂、耐候剂进行混炼，混炼30～40min后，得到基体混合物；

7、在30～40℃下对剩余的氯丁橡胶进行塑炼，塑炼15～30min后，向剩余的氯丁橡胶中加入剩余的改性三聚氰胺甲醛树脂、流平剂混炼10～20min，得到辅助混合物；

8、s3、强化：

9、将步骤s2得到的基体混合物进行多次拉伸，在各次拉伸后再加入辅助混合物，在100～110℃下进行混炼，辅助混合物的各次加入量均相同，并在混炼过程中喷洒雾化后的热稳定剂，混炼50～60min结束得到混合胶料；

10、所述初始拉伸倍数为1.2～1.4倍，所述热稳定剂的初始喷洒量为0.2～0.4份，每隔8～10min，拉伸倍数相比上一次提高20～25％，各次的喷洒量相比上一次增加0.08～0.1份，直至混炼结束；

11、s4、硫化：

12、向步骤s3得到的混合胶料中加入甘油、二乙基二硫化钼硫化，硫化压力为7.5～8mpa，硫化温度140～150℃，时间35～40min。

13、进一步地，所述改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法为：

14、1)将三聚氰胺和去离子水加入到带有回流装置的反应器中，搅拌均匀后加热到70～80℃，再滴加丙烯酰氯、催化剂，反应45～55min后静置得到沉淀，再将沉淀过滤并干燥，得到改性三聚氰胺；

15、所述三聚氰胺：去离子水：丙烯酰氯：催化剂的质量比＝1：3.5～4.5：0.2～0.3：0.05～0.07；

16、2)将质量分数为37％的甲醛和硼化钠按照1：0.04～0.06的质量比加入反应釜中，调节ph至9，然后升温至85～95℃反应2～3h，随后降温至室温，得到改性甲醛；

17、3)将步骤1)得到的改性三聚氰胺、步骤2)得到的改性甲醛和乙二醇按照1：5～6：3～4的质量比加入反应釜中，并调节ph至1.5，并于56～58℃反应2～4h，再将ph调至7～8，升温到82～84℃继续反应1.5～3.5h；

18、4)反应结束后冷却至室温得到反应物，并对反应物过滤干燥，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。

19、说明：丙烯酰氯含有双键和羧基，可与三聚氰胺发生酰化反应，生成丙烯酰胺基和羧基，提高三聚氰胺的极性和亲水性，使其在粘合剂中具有更好的分散性和稳定性；丙烯酰氯改性的三聚氰胺分子结构中含有多个活性基团，如氨基、酰胺基和羧基，可以增强数值的附着力、耐水性和耐候性，从而在保持树脂的力学性能的基础上，提高树脂的热稳定性，并通过硼化钠对甲醛进行改性，使甲醛树脂在高温条件下表现出更好的稳定性和耐热性，并可以提高甲醛树脂的耐水性能，使其在潮湿环境中更加稳定，还能调节树脂的流动性和粘度，从而从两方面提高了三聚氰胺树脂和甲醛树脂的结合强度以及三聚氰胺型甲醛树脂的整体热稳定性。

20、进一步地，所述耐候剂按质量百分比计包括：75～85％的2，4-二羟基二苯甲酮以及余量的双(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基)癸二酸酯。

21、说明：双(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基)癸二酸酯稳定性好，抗老化性能强，耐候性强，抗紫外线性能好；2，4-二羟基二苯甲酮具有较高的耐候性，能够有效地抵抗紫外线的侵蚀，保持树脂的长久稳定；它可以吸收和转化紫外线，有效抑制材料的老化过程，延长树脂的使用寿命。

22、进一步地，所述流平剂按质量百分比计包括：20～25％的硅酸镁、5～10％的纳米二氧化钛以及余量的聚醚硅油。

23、说明：聚醚硅油能够提高树脂的流平性能，与其他试剂融合性好，具有较好的耐温性能；硅酸镁和纳米二氧化钛可以有效地改善树脂的表面平滑性，并可以有效地抵抗紫外线、氧化等环境因素对树脂的影响，提高树脂的耐候性能。

24、进一步地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1076；所述防老剂为防老剂rd。

25、说明：抗氧化剂1076具有较高的热稳定性，能够在高温环境下保持良好的抗氧化性能；其次，抗氧剂1076溶解度较高，能够与大多数塑料和橡胶相容；防老剂rd中的活性成分能够与自由基反应，降低自由基引发的氧化反应速度；防老剂rd能够吸收紫外线和可见光等光照能量，转化为无害的热能，并保护材料不受紫外线和光照引起的老化损害。

26、进一步地，步骤s2中，在混炼辅助混合物时，同步进行超声微波处理：超声波频率为15～20khz，超声波功率为250～450w，微波频率为850～950mhz，微波功率为350～450w。

27、说明：通过超声微波处理，可以改变粘合剂的分子结构，使其更加活跃，从而提高粘合剂的粘性；粘合剂中的各种成分可以更加均匀地分散，增强粘合剂的稳定性，提高粘合效果；并可以加快粘合剂的固化速度，从而缩短加工时间，提高生产效率，使粘合剂的分子结构更加稳定，可以提高粘合剂的耐久性，延长使用寿命。

28、进一步地，步骤2)和步骤3)中，所述调节ph所用的酸溶液为质量分数为10％的盐酸溶液，所用的碱溶液为质量分数为10％的氢氧化钠溶液。

29、说明：盐酸溶液和氢氧化钠溶液都是安全可靠的物质，在使用过程中不会产生任何有害物质，也不会污染环境；可以快速、高效地改变ph值，从而提高处理效果。

30、进一步地，步骤1)中，所述催化剂为二乙胺、三乙胺以及二氯过氧丙酮中的其中一种。

31、说明：上述催化剂具有较高的催化活性，可以在较低的温度和压力下实现高效的催化反应；对特定的反应具有良好的选择性，可以生成较为纯净的产物，减少副产物的生成，并在反应过程中具有较好的稳定性，不易分解或失活，可以长时间使用。

32、进一步地，步骤s3中，所述热稳定剂的雾化方式为：

33、先将膨润土在水中搅拌分散1.5～2.5h得到膨润土悬浮液，水的质量为膨润土质量的8～10倍；

34、将质量比为1：4～5的氢氧化钙与水混合得到氢氧化钙乳液；再向温度为60～75℃的氢氧化钙乳液中加入占其质量5～10％的松香酸钙，升温至85～90℃反应10～15min，得到反应液；

35、把膨润土悬浮液升温至85～95℃后，加入占其质量35～45％的反应液，加入完成后继续搅拌1.5～2.5h，反应完成后经过滤、干燥及粉碎，得到热稳定剂，再将所述热稳定剂采用超声雾化器雾化，雾化颗粒尺寸在2～4μm。

36、说明：松香酸钙与氢氧化钙乳液混合使用，可以增加热稳定体系的稳定性，使其在高温下不易分解或产生沉淀；并可以提高热稳定剂的耐候性，使其在长时间使用过程中保持较好的性能；再将两者混合得到的反应液加入膨润土中负载，使松香酸钙、氢氧化钙与膨润土三者结合，可以产生协同效应，进一步增强热稳定剂的整体性能；并通过膨润土的负载，可以使热稳定剂在高温下更加稳定，不易分解或产生沉淀；膨润土的加入可以增强热稳定剂的耐候性，使其在恶劣环境下仍能保持较好的性能。

37、本发明的有益效果是：

38、(1)本发明粘合剂所用的改性三聚氰胺甲醛树脂，硬度大、粘接强度高、耐磨性好，耐水性优异，耐热性、耐老化性好；耐候剂稳定性好，抗老化性能强，耐候性强，抗紫外线性能好；流平剂能够提高树脂的流平性能，与其他试剂融合性好，具有较好的耐温性能，因此整体提高了粘合剂的耐湿热性能和耐老化性能。

39、(2)本发明粘合剂采用的改性三聚氰胺甲醛树脂，使用丙烯酰氯对三聚氰胺进行酰化改性，在保持树脂的力学性能的基础上，提高树脂的热稳定性，并通过硼化钠对甲醛进行改性，使甲醛树脂在高温条件下表现出更好的稳定性和耐热性，并可以提高甲醛树脂的耐水性能，使其在潮湿环境中更加稳定，还能调节树脂的流动性和粘度，从而从两方面提高了三聚氰胺树脂和甲醛树脂的结合强度以及三聚氰胺型甲醛树脂的整体热稳定性。

40、(3)本发明粘合剂在制备过程中，通过将氯丁橡胶和改性三聚氰胺型甲醛树脂分作两部分与不同的试剂混合成不同的混合物，并对应不同的混合物进行相应的拉伸、雾化喷洒以及超声微波处理，在提升两种混合物自身性能的同时，加强两者的融合效果，从而强化粘合剂的整体耐湿热性能和耐老化性能。